Programación con MIT App Inventor: Acelerómetro - Evento Agitar

Construcción de un acróbata de madera

Como trabajo con madera, este trimestre se propone la construcción del clásico acróbata de madera.

Para ello es necesario descargar e imprimir la plantilla siguiente de la derecha (pica en ella y se abrirá en una ventana independiente).

Recortamos las piezas de papel de la plantilla y las utilizamos para pegarlas sobre la madera y recortarlas.

También haremos los taladros necesarios utilizando la barrena o la taladradora eléctrica.

Montamos el bastidor en forma de H y lo taladramos convenientemente según la plantilla. Lo atornillamos.

Una vez cortadas las piezas del acróbata y taladradas procederemos a introducir las cuerdas en los taladros de sus brazos y en el bastidor.

Proyecto de construcción de un telar rectangular de punto

Con ocasión del estudio de los materiales textiles, acometimos la construcción de un telar de punto.
Este telar, comúnmente llamado de forma incorrecta telar "maya", nada tiene que ver con la civilización maya y su nombre correcto sería telar de malla o de punto.
Se diferencia de nuestro otro telar, también en este blog, en que el bastidor es más rectangular y sólo empleamos un tipo de hilo, es decir, no entrecruzamos trama con urdimbre.

Empezamos definiendo las medidas:

Cortamos en primer lugar las cuatro piezas del bastidor:

Trazamos una recta por el medio de los listones largos.

Sobre ellas trazaremos la posición de los clavos a 1,5 cm de distancia. Deberían salir unos 18 en cada listón si empezamos a 1,3 cm de los bordes.

Mediante una escuadra trasladamos las marcas de un listón al otro.

Procedemos al clavado intentando que no lleguen a atravesar el listón.

Una vez clavadas ambas hileras de clavos, ensamblamos los listones cortos. Esta operación podemos hacerla mediante tirafondos o mediante clavos. En esta última opción hemos de taladrar previamente con una broca muy fina para evitar que el clavo nos abra la madera. Utilizaremos también un poco de cola blanca en las uniones.

Por último empezamos a tejer. Para ello necesitaremos un ganchillo y elegir qué tipo de punto realizar.

El resumen del proceso de construcción en este vídeo:

Construcción de un carrito de madera

En este post describimos cómo a partir de un plano los alumnos construyeron un carrito de madera decorativo para portar macetas para el jardín.

Proyectos en el aula

• Construcción de un pilar de hormigón armado

• Construcción de un acróbata de madera

• Construcción de un telar rectangular de punto

• Construcción de un carrito de madera

• Proyecto de construcción de un telégrafo

• Diseño y construcción de una veleta animada

• Diseño y construcción de un puente de papel

• Diseño y construcción de una máquina clasificadora de canicas

• Construcción de un robot andante

• Diseño y construcción de un telar

La importancia de saber programar

Por fin se empieza a oír hablar de la importancia de saber programar y de la conveniencia de enseñar a hacerlo desde la escuela. En efecto, mientras aquí en España seguimos sumidos en el eterno debate: religión vs educación para la ciudadanía, un numero creciente de países se suma a la inclusión de la enseñanza de la programación en sus currículos educativos. Han comprendido los beneficios que implica para los jóvenes aprender a programar desde temprana edad. Resulta penoso, que con tantos cambios normativos en materia de educación en España, ninguno haya servido para introducir apuestas innovadoras en este sentido. Al contrario, a ojos de nuestros legisladores la apuesta es reducir carga horaria en las áreas de Tecnología, tanto en la enseñanza secundaria como en el Bachillerato.

¿Qué beneficios nos aporta saber programar?

El beneficio más evidente es el de que los jóvenes formados en esta práctica tendrán más fácil convivir en su futuro con multitud de dispositivos programables y serán autónomos a la hora de desarrollar sus propias aplicaciones. España es aún un país consumidor de contenidos digitales, sean éstos juegos o de otro tipo; pero, en ciertos países ya están apostando por crear productores de contenidos digitales, con todos los beneficios que esto conlleva, no sólo para el creador de la aplicación en sí, sino en general, para todo el tejido empresarial que es capaz de comercializar sus productos en un mercado potencial de millones de clientes en un mundo como el de Internet en el que no existen las fronteras políticas.

Pero el mayor de los beneficios es el cambio que produce en nuestra forma de pensar. Programar consiste básicamente en desmenuzar una tarea dada en microtareas que irán siendo ejecutadas una a una hasta la resolución del problema en sí. Con ello, el joven programador desarrolla la facultad de sistematizar los problemas que se les plantea, sean éstos de índole informático o no, y aprende a abordarlos haciendo uso de la lógica y del orden, teniendo así una mayor posibilidad de éxito.

Los que tuvimos la suerte de hacernos con alguno de los primeros ordenadores que aparecieron, Spectrum, Commodore 64, etc. (el mío no era tan conocido: Spectravideo), nos enfrentarnos a una tarea dura pero gratificante. Puesto que no existían aplicaciones para consumirlas, tuvimos que crearlas. Recuerdo haber hecho pequeños programas en Basic que resolvían determinantes, ecuaciones de 2º grado, traductores morse, juegos de coches que esquivaban obstáculos, etc.

Spectravideo 328

Recuerdo haberme encontrado también infinidad de problemas que me paraban en el desarrollo de los programas, y que abordaba una y otra vez de diferente forma, hasta conseguir hacer lo que quería. Programar era para mí el mejor de los pasatiempos, porque sólo exigía lógica pura, al programar nada se da por hecho, hay que dejar prevista una acción para cada posible suceso. La máquina no se equivoca nunca, se limita a obedecer (ejecutar) fielmente las órdenes (instrucciones) que recibe de tí. Eres tú el que tienes que revisar una y otra vez tu planteamiento. Sin duda, aquella experiencia ha dejado huella en mi forma de abordar los problemas en la vida.

¿Qué pasos se están dando en otros países?

En Estados Unidos, cuna de grandes personajes en el mundo de la programación, una de cada diez escuelas enseñan a escribir código a sus alumnos. Esta cifra no es suficiente para la fundación Code.org, por ello han pedido a personajes de la talla de Bill Gates o Mark Zuckerberg, fundador de Facebook, que les apoyen en un vídeo contando sus propias experiencias:

¿Qué lenguajes de programación son los más adecuados para enseñar en los centros educativos?

A tempranas edades está muy de moda Scratch, una aplicación destinada a la creación de juegos para la web mediante una sencilla interfaz gráfica ideada por el Massachusetts Institute of Technology (MIT).

En en educación secundaria, yo apostaría por JavaScript por tres razones fundamentales: en primer lugar no requiere de un entorno de desarrollo complejo, puede escribirse código en cualquier editor de textos, en segundo lugar porque los programas desarrollados son ejecutables sobre cualquier sistema operativo y en tercer lugar porque la sintaxis de este lenguaje es muy similar a la de Java, con lo que aquellos que quieran continuar programando en el futuro se encontrarán el camino allanado en el estudio de este lenguaje, uno de los más populares en este momento. Además Android, utilizado para la creación de aplicaciones móviles, también está basado en Java por lo que tienen abierto el camino al desarrollo de aplicaciones móviles. En este blog se muestran algunos ejemplos de programación en JavaScript.

Otro lenguaje de programación muy interesante es GAMBAS. Gambas es un lenguaje de programación libre derivado de BASIC e inspirado en Java. De ahí que el término Gambas signifique Gambas Almost Means BASic. Como se ve es un acrónimo recursivo ya que en la propia definición del acrónimo se hace referencia al mismo. En este blog puedes encontrar algunos posts en los que se muestran algunos ejemplos de programación con este lenguaje.

Por último, para el mundo de las aplicaciones móviles, y si se dispone de la infraestructura necesaria para la instalación de las plataformas de trabajo, está App-inventor, lenguaje basado en piezas encajables similar a Scratch desarrollado también por el MIT.

Construcción de una veleta animada

Como puesta en práctica de lo aprendido sobre mecanismos, se propone el diseño de una veleta animada que cumpla los siguientes condicionantes:

1. Deberá orientarse con la dirección del viento.
2. Deberá tener un molinillo que gire con el viento.
3. El movimiento del molinillo se transmitirá hasta una parte de la veleta donde haga mover alguna figura articulada.

Las veletas animadas, aunque poco conocidas en España, gozan de gran popularidad en Estados Unidos, donde en muchos barrios tienen lugar concursos para premiar a las más originales. Allí son conocidas como Whirligigs. Este vídeo nos muestra algunas de las veletas acabadas, algunas de ellas muestran gran originalidad y todas son muy simpáticas:

Programación de Aula de Tecnología aplicada (1º ESO)

Modelo de programación de aula de la materia de Tecnología aplicada (1º ESO).

Diseño y construcción de un puente de papel

Diseña y construye una estructura de papel que cumpla las siguientes condiciones:

1. Salvará una distancia entre dos mesas separadas 50 cm.
2. Podrá estar hecha sólo con los siguientes materiales: papel, hilo y pegamento.
3. La estructura no podrá pesar más de 1 kg.
4. Deberá soportar un peso en su punto medio de 8 kg durante al menos 10 segundos.
5. Por debajo de ella podrá pasar un barco con las dimensiones indicadas.

Justificación

Con la presente propuesta se desafía al alumno a diseñar una estructura lo suficientemente rígida como para soportar un peso de 8 kg.

El uso de grandes cantidades de papel o pegamento está limitado por el peso máximo que deberá tener la estructura una vez finalizada que no deberá exceder de 1 kg. Esto hará agudizar el ingenio para elegir el diseño más resistente con un material limitado.

Asimismo, al obligar al diseño a que deje un hueco para un imaginario barco bajo dicha estructura, eliminamos la posibilidad de que construyan un tablero plano, lo que evitaría que tuviesen que triangular la estructura.

Las condiciones impuestas van encaminadas a que las estructuras tengan que adoptar una forma de arco hechas a base de vigas de papel. Se les debe explicar entonces que el más resistente de todos ellos es la catenaria.

Para sus estructuras puedan adoptar la forma de este arco, se les invita a copiar la forma de una cadena que cuelga desde dos puntos de la pizarra. En la figura inferior puede verse cómo la curva ha de elegirse lo suficientemente alta para que pueda dejar pasar el hipotético barco.

Cada grupo elige la altura que tendrá su estructura soltando o recogiendo más eslabones. Después pasan la forma al papel.

 

Al finalizar hay que pasar la prueba del peso máximo. Para ello puede improvisarse un peso casero y calibrarlo con un disco de 1 kg.

Los resultados finales hablan por sí mismos:

 

 

Proyecto de construcción de una máquina clasificadora de canicas

Proyecto-Construcción para alumnos de Tecnologías (2º ESO)

Esta propuesta de proyecto-construcción es adecuada para el 2º nivel de la E.S.O. en el trimestre donde se haya estudiado la madera como material de uso técnico. Implica grandes dotes de creatividad e inventiva y se adapta muy bien para ser representada gráficamente y acotada según lo practicado también previamente en clase.

Propuesta

Diseña y construye una máquina que sea capaz de clasificar los siguientes tipos de canicas: de cristal grande, de cristal pequeña y de acero.

La máquina deberá de cumplir las siguientes condiciones:

1. Deberá estar construida, al menos en su mayor parte por madera; admitiéndose pequeños elementos de otros materiales.
2. Deberá tener en su parte superior un lugar por donde introducir mezcladas las canicas y en su parte inferior tres lugares etiquetados con los rótulos: "CRISTAL GRANDE", "CRISTAL PEQUEÑA" Y "ACERO"  a donde deberán acabar cada una ordenadamente.
3. Las dimensiones máximas permitidas serán las indicadas en el dibujo: 40 cm de ancho, por 30 cm de fondo, por 30 cm de alto.
4. Se dispondrá tan sólo de dos intentos en la prueba final, considerándose consumido un intento en el caso de que alguna de las bolas no aparezca por la parte inferior.

Resultados finales

Cómo hacer una resistencia casera

Como es sabido el grafito es una variedad de carbón que se emplea en la fabricación de resistencias, las llamadas de película de carbón. En este artículo vamos a mostrar cómo hacer una resistencia de grafito con la punta de nuestro lápiz.

Primeramente hemos de dibujar un rectángulo de 10 cm de largo por 1 cm de ancho y rellenarlo de negro interiormente. Podemos medir con el óhmímetro para determinar el valor de nuestra resistencia de un extremo a otro. Dependiendo del tipo de lápiz utilizado, pueden obtenerse resistencias de 20.000 ohmios en adelante. El valor de dicha resistencia cambia si acercamos o alejamos las puntas de prueba.

Podemos utilizar nuestra resistencia a modo de resistencia variable para hacer variar la luminosidad de un diodo LED. Para ello necesitamos una pila, un diodo LED y un par de cables con pinzas de cocodrilo. Dispondremos estos elementos cono se indica en la imagen.

Y procedemos a probarlo. Teniendo cuidado con la polaridad del diodo, hemos de colocar una patita del mismo en un extremo de nuestra resistencia y deslizar la otra pinza libre a lo largo de la pista. De este modo,  estaremos variando el la resistencia en serie con el diodo y con ello el valor de la intensidad que que lo atraviesa, lo cual se pone de manifiesto mediante la variación en la luminosidad del mismo.

Proyecto de construcción de un Robot Andante

Idea original de Roberto Lou Ma

Proyecto-Construcción para alumnos de Tecnología aplicada (1º ESO)

De todos los proyectos que he propuesto en el primer curso de la Educación Secundaria Obligatoria (ESO) para la asignatura de Tecnología aplicada, éste es, sin duda, el que más satisfacción ha causado entre mis alumnos y en mí como profesor.

Es sabido que en los primeros cursos de le ESO son adecuados proyectos cerrados y que, a medida que subimos en la etapa, los proyectos deben ser más abiertos, delegando en los alumnos cada vez más capacidad de decisión.

Éste es un proyecto muy cerrado, en el sentido de que, en el proceso de construcción del mismo los alumnos sólo deben seguir unas directrices muy estrictas respecto a las dimensiones de las piezas que deben construir, establecidas de antemano en unos planos que se les facilitan.

Esta circunstancia es muy adecuada ya que, en éste su primer contacto con la asignatura, la interpretación de planos, el trazado de las piezas sobre el material, las diferentes destrezas en el aserrado, desbastado, lijado, comprobado, etc; cobran más importancia que otras consideraciones como la creatividad, a la que se le va dando cabida en cursos superiores. De hecho, el éxito final del proyecto depende en gran medida, de cómo de fielmente han fabricado las piezas con respecto a las especificaciones dadas en los planos, pudiéndose afirmar, que el hecho de que el robot ande ya es garantía de que los trabajos de sus autores tuvieron la precisión requerida.

Antes de seguir con este artículo, quiero dejar constancia de que este proyecto es idea original de Roberto Lou Ma, un ingeniero retirado de Guatemala que, según parece, tomó el gusto por la creación de estos personajes de madera a raíz de un primer caballito que regaló a una de sus nietas. No he encontrado demasiada información sobre este hombre pero sí sobre sus trabajos, ya que tiene un interesante canal en YouTube.

Descripción del robot

La mayoría de los componentes son de madera y de forma rectangular y pueden por tanto, ser cortados fácilmente y con precisión con simples serruchos. Sólo los pies requieren un trabajo especial con torno, sin embargo con un poco más de esfuerzo también puede evitarse esta complicación.

Es muy importante hacer ver a los alumnos la necesidad de cortar las piezas con la precisión indicada en los planos. Algo que para alumnos de esta edad no es nada fácil ya que tenderán a evitar cualquier trabajo de precisión, siendo labor del profesor estrechar sus márgenes válidos de tolerancias.

Les supone un gran esfuerzo hacerse una idea de las dimensiones reales de las piezas viendo los planos, por lo que sería muy aconsejable que como tarea inicial dibujaran a escala natural cada una de las piezas del robot. Esto les ayudará a escoger aquellos tableros o listones a partir de los cuales poder sacar cada una de las piezas descritas en los planos.

Listado de componentes del robot

A continuación se enumeran todos los componentes con su medidas (las medidas originales en pulgadas fueron convertidas a milímetros).

1. Cabeza: 25,4 x 44,4 x 63,5 mm
2. Cuerpo trasero y delantero: 7,9 x 76,2 x 88,9 mm
3. Separador del cuerpo: 15,9 x 31,8 x 76,2 mm. Taladra un agujero de 2,8 mm de diámetro a 12,7 mm de la parte superior del eje.
4. Brazos: 15,9 x 25,4 x 76,2 mm. Taladra un agujero de 2,8 mm de diámetro a 15,9 mm de la parte superior del eje.
5. Piernas: 19,1 x 22,2 x 101,6 mm. Taladra un agujero de 3,2 mm de diámetro a 9,5 mm de la parte superior del eje.
6. Pies: Pieza virgen para ambos pies: 19,1 x 69,9 x 69,9 mm.
7. Separador de los brazos: Taco de 22,2 mm de diámetro x 9,5 mm de espesor. Taladra un agujero axial de 3,2 mm de diámetro.
8. Eje: Puede usarse una barra de acero inoxidable de 3 mm de diámetro por 142,9 mm de largo. Alternativamente, puedes usar una varilla de 3,2 mm de diámetro, pero tendréis que ajustar convenientemente el diámetro de los taladros. El eje debe ajustar apretadamente dentro del separador del cuerpo (3) y de los brazos (4). Las piernas deberían poder oscilar libremente sin excesivo bamboleo.
9. Arandelas: Podéis usar monedas con un agujero taladrado a su través de 3,2 mm de diámetro. Se necesitan dos.
10. Rampa de andar: es una pieza de contrachapado de 150 x 600 mm con un final levantado 31, 8 mm.

Despiece del robot

Instrucciones para la fabricación de los pies

Si se dispone de torno:

1) Acoplar a éste la pieza cuadrada de la que saldrán los pies.
2) Girar el torno y labrar la pieza hasta conseguir en ella una superficie esférica de unos 18 cm de radio. Haced una plantilla de cartón con este radio para ir comprobando la curvatura de la pieza.
3) Retirar la pieza del torno y dividirla exactamente en dos para obtener los dos pies.
4) Pegar cada pie a su correspondiente pierna.

Si no se dispone de un torno (mi caso):

1) Sujetar la pieza cuadrada de la que saldrán los pies firmemente en un tornillo de banco.

Desbastado de la pieza de los pies

2) Desbastar la pieza mediante una escofina para que vaya adquiriendo una superficie esférica de 18 cm de radio. Construir una una plantilla de panel o cartón con ese mismo radio e ir comprobando la curvatura hasta que la plantilla se adapte perfectamente a la pieza.

Comprobando la curvatura mediante plantilla

3) Retirar la pieza del tornillo y dividirla exactamente en dos para obtener los dos pies.
4) Pegar cada pie a su correspondiente pierna.

Instrucciones para el ensamblado

1) Introducir el eje de 3 mm de diámetro a través del agujero practicado en el separador del cuerpo ayudándole con pequeños golpes de martillo hasta que sobresalga lo mismo por ambos lados.

2) Pegar los cuerpos trasero y delantero al separador del cuerpo

3) Pegar la cabeza en la parte superior.

4) En cada extremo del eje, encajar introducir los siguientes elementos en este orden: una arandela, una pierna y un separador y finalmente, introducir a presión un brazo.

Ahora el robot está listo para andar. Sitúalo en la rampa, inclínalo lateralmente por su cabeza y suéltalo.

Nota: Ten en cuenta que la posición de los brazos influye en su movimiento, por tanto puede ser necesario que experimentes un poco.

Resultados finales

En este vídeo podéis comprobar los resultados finales.

Los robots acabados

En este otro vídeo se muestra la secuencia de construcción.

Secuencia de la construcción